Недавно АО «НИИЭТ» приступил к реализации двух проектов по созданию микроконтроллеров на ядре RISC-V для различных задач актуальных на гражданском рынке. Данные разработки помогут снизить зависимость отечественных производителей от зарубежных изделий микроэлектроники.
Двухъядерный 32-разрядный контроллер, созданный инженерами из Воронежа, найдет применение в сферах АСУ ТП, индустриальных системах и автоэлектронике. АСУ ТП – это комплекс аппаратных и программных средств, необходимых для автоматического управления работой оборудования или процессами промышленного производства. Основным назначением АСУ ТП является обеспечение автоматического контроля и управления технологическими процессами, что позволяет увеличивать КПД производства, экономить ресурсы и снижать затраты, увеличивать безопасность и надежность работы. Новый контроллер способен обеспечивать стабильную и бесперебойную работу устройств и датчиков.
Микроконтроллеры принято разделять по разрядности данных, над которыми они проводят операции. В подавляющем большинстве случаев сегодня в разработках устанавливают 32-разрядные. Несмотря на сложное устройство механизм работы микроконтроллера очень прост - он основан на аналоговом принципе действия. Система имеет только две команды «сигнал» и «нет сигнала». Из этих сигналов в его память вписывается код определенной команды. Контроллер считывает команду и выполняет ее, сочетая отдельные команды между собой в уникальную программу, по которой будет работать любое электронное устройство именно так, как требуется. В настоящее время большинство контроллеров созданы по архитектуре RISC.
Микроконтроллер, разработанный АО «НИИЭТ», представляет собой систему на кристалле, содержащую два универсальных 32-разрядных процессорных ядра архитектуры RISC-V, встроенную энергонезависимую память объемом 4096 Кбайт, широкий набор универсальных и специализированных устройств и периферийных интерфейсов. Основные характеристики:
- 32-битное микропроцессорное ядро RISC-V, 32 регистра, со встроенным умножителем, блоком вычислений с плавающей точкой, отладчиком (с TAP-контроллером и интерфейсом JTAG);
- 24-канальный DMA-контроллер общего назначения;
- контроллер внешней памяти (EMC), поддерживающий SRAM, ROM, NOR Flash и SDRAM;
- оперативная память данных SRAM объемом 256 Кбайт с поддержкой ECC;
- Flash-память программ объемом от 1 Мбайт с поддержкой ECC;
- Flash-память данных объемом от 32 Кбайт;
- интерфейс ввода-вывода общего назначения GPIO;
- шестнадцать 32-разрядных мультифункциональных таймеров с функциями временных компараторов;
- девять модулей ШИМ, шесть из которых поддерживают режим высокого разрешения (возможность изменения длительности импульсов на величину менее периода тактового сигнала).
Всего в разработке четыре микроконтроллера на основе открытой архитектуры RISC‑V, подходящие для применения в различных системах - от аппаратуры автоматизированных систем управления технологическим процессом до устройств интернета вещей и портативной техники. Подробнее об этом, и других новинках НИИ электронной техники, выпускаемых в рамках проекта «Разработка и освоение в серийном производстве 32-разрядных микроконтроллеров» с использованием программы субсидирования в соответствии с постановлением Правительства РФ от 24 июля 2021 года № 1252, можно узнать здесь.
